知識(shí)點(diǎn)回顧
知識(shí)點(diǎn)1:現(xiàn)代順風(fēng)耳--電話
1、電話:1876年美國發(fā)明家貝爾發(fā)明了第一部電話
(1)基本結(jié)構(gòu):主要由話筒和聽筒組成。
(2)工作原理:話筒把聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào);聽筒把電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲信號(hào);聲音→話筒→
產(chǎn)生變化的電流→聽筒→振動(dòng)(聲音)。
2、電話交換機(jī):
(1)為了提高電話線路的利用率而發(fā)明的;
(2)用來實(shí)現(xiàn)兩部電話之間的轉(zhuǎn)換;
(3)使用交換機(jī),可以大幅度的減少電話線的數(shù)量。
3、模擬通信和數(shù)字通信
(1)模擬信號(hào):在話筒將聲音轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)時(shí),信號(hào)電流的頻率,振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化情況完全一樣,模仿聲音的“一舉一動(dòng)”這種電流傳遞的信號(hào)叫模擬信號(hào)。模擬通信:使用模擬信號(hào)的通信方式叫模擬通信,例如:傳統(tǒng)的市話通話,長(zhǎng)途通話。
(2)數(shù)字信號(hào):用不同符號(hào)的不同組合表示的信號(hào)叫做數(shù)字信號(hào)。數(shù)字通信:使用數(shù)字信號(hào)的通信方式叫數(shù)字通信,例如電子計(jì)算機(jī)是利用二進(jìn)制碼識(shí)別信息和處理信息。
(3)模擬通信在加工,放大和傳輸過程中抗干擾能力差,噪聲大,失真大;而數(shù)字信號(hào)形式簡(jiǎn)單,抗干擾能力強(qiáng),噪聲小,失真小。
(4)電話交換機(jī)間的信息是靠數(shù)字信號(hào)傳遞,而電話與電話機(jī)之間的信息傳遞靠模擬信號(hào),但是不論哪種通信都需要電話線。
知識(shí)點(diǎn)2:電磁波的海洋
1、電磁波:由導(dǎo)體中迅速變化的電流產(chǎn)生的,光也是一種電磁波。
2、有關(guān)波的物理量:
(1)振幅:波源偏離平衡位置的最大距離,單位是m;
(2)周期:波源振動(dòng)一次所需要的時(shí)間,單位是s;
(3)頻率:波源每秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù),單位是Hz;
(4)波長(zhǎng):波在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離,單位是m;
(5)波速:波在一秒內(nèi)傳播的距離,單位是m/s。
3、 電磁波是在空間傳播的周期性變化的電磁場(chǎng),由于電磁場(chǎng)本身具有物質(zhì)性,因此電磁波傳播時(shí)不需要介質(zhì),電磁波可以在真空中傳播。
4、各種電磁波的波速都相同,都等于光速,c= 3×108m/s,但頻率和波長(zhǎng)不相同,它們成反比。
5、電磁波的發(fā)射和接收
(1)發(fā)射:將要傳輸?shù)碾娦盘?hào)(音頻信號(hào),圖像信號(hào))加載到高頻電磁波(載波)上,再通過天線發(fā)射到空中的過程。
(2)接收:天線將電磁波接收下來,再通過接收器(收音機(jī),電視機(jī)等)將要傳輸?shù)碾娦盘?hào)取出來并放大,最后還原成聲音或圖像過程。
(3)“天線”可以同時(shí)接收多種頻率的電磁波,利用調(diào)諧器可以選出人們所需要的頻率。
6、 人類應(yīng)用電磁波傳播信息的歷史經(jīng)歷了以下變化:
(1)傳播的信息形式從文字→聲音→圖像;
(2)傳播的信息量由小到大;
(3)傳播的距離由近到遠(yuǎn);
(4)傳播的速度由慢到快。
7、電磁波的應(yīng)用
(1)微波爐:利用電磁波(波長(zhǎng)很短的微波)來加熱食品。
(2)雷達(dá):利用無線電波測(cè)定物體位置的無線電設(shè)備;工作原理:電磁波如果遇到尺寸明顯大于波長(zhǎng)的障礙物就要發(fā)生反射,雷達(dá)就是利用電磁波的這個(gè)原理,波長(zhǎng)越短,傳播直線性越好,反射性能越強(qiáng)。
(3)無線電波:電磁波中用于廣播、電視和移動(dòng)電話的頻率為數(shù)值數(shù)百千赫茲至數(shù)百兆赫茲的那部分叫做無線電波(無線電技術(shù)中使用的電磁波);根據(jù)波長(zhǎng)的不同而有不同傳播特征:分為地波,天波,空間波三種;激光:激光束平行度特別好,在傳播很遠(yuǎn)的距離后仍能保持一定的強(qiáng)度,制成激光測(cè)距雷達(dá);激光束的亮度高,在很小的空間和很短的時(shí)間內(nèi)能集中很大的能量,利用激光束切割物質(zhì),焊接金屬,醫(yī)學(xué)上稱作“光刀”。
知識(shí)點(diǎn)3:廣播、電視和移動(dòng)通信
1、無線電廣播信號(hào)的發(fā)射和接收:無線電廣播信號(hào)的發(fā)射由廣播電臺(tái)完成,無線電廣播信號(hào)的接收由收音機(jī)完成。
(1)發(fā)射:話筒把播音員的音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),然后用調(diào)制器把音頻電信號(hào)加載到高頻電磁波(載波)上,再通過天線發(fā)射到空中。
(2)接收:收音機(jī)天線接到電磁波,經(jīng)過收音機(jī)的調(diào)諧器選出特定頻率的信號(hào),電子電路在把音頻信號(hào)從中選出來,進(jìn)行放大,送到揚(yáng)聲器里,把音頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲音。
(3)注意:調(diào)諧器和調(diào)制器易錯(cuò):調(diào)制器是把音頻電信號(hào)加載到電磁波上的過程,而調(diào)諧器通俗叫做選臺(tái),是在接收過程中。
2、電視信號(hào)的發(fā)射和接收:電視信號(hào)的發(fā)射由電視臺(tái)完成,電視信號(hào)的接收由電視機(jī)完成。
(1)圖像信號(hào)的產(chǎn)生過程:攝像機(jī)把圖像變成電信號(hào),發(fā)射機(jī)把電信號(hào)加載到頻率很高的電磁波上,通過發(fā)射電線發(fā)射到空中。
(2)圖像信號(hào)的接收過程:電視機(jī)的接收天線把高頻信號(hào)接收下來,通過電視機(jī)把圖像信號(hào)取出來并放大,由顯像管把它還原成圖像。
※注意:聲音信號(hào)的產(chǎn)生,傳播和接收與無線電廣播的工作過程相似,與無線電信號(hào)一樣,單獨(dú)的圖像信號(hào)不能在空中傳播,必須以電磁波為載體傳播
3、移動(dòng)通信
(1)基本原理:移動(dòng)電話能將我們講話的信號(hào)利用電磁波發(fā)射到空中同時(shí)又能在空中捕獲電磁波得到對(duì)方講話的信號(hào)。
(2)優(yōu)點(diǎn):利用電磁波傳遞信息,只要在電磁波輻射到的區(qū)域都能進(jìn)行通話,比固話方便。
(3)缺點(diǎn):為了保證通話的質(zhì)量,必須建立較大的無線電臺(tái)進(jìn)行信號(hào)的轉(zhuǎn)換,這些固定的電臺(tái)叫做基地臺(tái)。
※移動(dòng)電話機(jī)既是無線電發(fā)射臺(tái)又是無線電接收臺(tái)。
知識(shí)點(diǎn)4:越來越寬的信息之路
1、 現(xiàn)代“信息高速公路”的兩大支柱是:衛(wèi)星通信和光纖通信;
(1)用三顆同步衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)全球通信。
(2)光纖通信優(yōu)點(diǎn)是:容量大、不受外界電磁場(chǎng)干擾、不怕潮濕、不怕腐蝕。
2、光纖實(shí)質(zhì)是很細(xì)很細(xì)的玻璃絲,光纖通信利用的是光的反射原理。
3、其他通信:微波通信、網(wǎng)絡(luò)通信。
4、世界上最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是因特網(wǎng),目前使用最頻繁的網(wǎng)絡(luò)通信形式是電子郵件。
典例分析
考點(diǎn)1 現(xiàn)代順風(fēng)耳--電話
【典例1】1876年第一部電話問世,發(fā)明電話的科學(xué)家是( )
A.愛迪生B.牛頓C.歐姆D.貝爾
【典例2】下列信號(hào)中不屬于數(shù)字信號(hào)的是( )
A.古代,士兵們常在“烽火臺(tái)”上點(diǎn)起煙火,向遠(yuǎn)處的同伴傳遞敵人來犯的消息
B.電話機(jī)把說話聲音變?yōu)殡娦盘?hào)傳給電話交換機(jī)
C.漢字電報(bào)碼
D.海員舉起的紅色小旗或藍(lán)色小旗向?qū)Ψ酱槐硎镜男畔?br>【典例3】電話的工作原理,如圖是老式電話機(jī)的原理圖。碳粒話筒相當(dāng)于一個(gè)變阻器,膜片振動(dòng)把碳粒壓緊和放松時(shí),相當(dāng)于圖中膜片帶動(dòng)滑片左右移動(dòng),使滑動(dòng)變阻器的電阻隨之發(fā)生變化,接通電源后電路中便產(chǎn)生了強(qiáng)弱變化的 。聽筒中有一個(gè)電磁鐵,當(dāng)電流變化時(shí),它的 發(fā)生變化,對(duì)旁邊鐵質(zhì)膜片的引力也隨著改變,使膜片來回運(yùn)動(dòng)。將話筒和聽筒 (填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)在電路中,二者電流的變化相同,聽筒中膜片往返運(yùn)動(dòng)的頻率跟話筒膜片振動(dòng)的頻率便相同,這樣,從聽筒中就聽到了對(duì)方說話的聲音。
考點(diǎn)2 電磁波的海洋
【典例4】(2022?攀枝花)電磁波在我們的生產(chǎn)、生活以及科學(xué)研究中扮演著非常重要的角色。下列關(guān)于電磁波的說法中錯(cuò)誤的是( )
A.“祝融號(hào)”火星車?yán)秒姶挪ㄏ虻厍騻鬟f信息
B.導(dǎo)線中的電流迅速變化會(huì)在空間產(chǎn)生電磁波
C.微波爐是用電磁波來加熱食品的
D.光不是電磁波
【典例5】(2022?六盤水)2021年12月9日,航天員翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站為我們帶來了天宮課堂第一課。如圖所示是王亞平向水球中注入藍(lán)色顏料的情景。觀察到透明的水球迅速變成了藍(lán)色,這是 現(xiàn)象。上課時(shí),航天員和地面學(xué)生互動(dòng)交流的信息通過 傳遞。
【典例6】(2021?赤峰)閱讀材料,回答下述問題:
火星上的新來客
2021年5月15日,在經(jīng)歷了296天的太空之旅后,“天問一號(hào)”火星探測(cè)器所攜帶的“祝融號(hào)”火星車及其著陸組合體成功降落在火星,實(shí)現(xiàn)了首次探測(cè)即成功著陸。
“祝融號(hào)”的機(jī)身被設(shè)計(jì)成可升降的主動(dòng)懸架結(jié)構(gòu),能夠自由轉(zhuǎn)向,六個(gè)輪子均獨(dú)立驅(qū)動(dòng),多輪懸空的條件下依然能自由移動(dòng),成為一輛不折不扣的“火星六驅(qū)越野車”。借助六個(gè)輪子,“祝融號(hào)”從著陸平臺(tái)移動(dòng)到火星塵埃中之后,打開蝴蝶狀可折疊太陽能電池板,開始火星探索。它攜帶有6臺(tái)科研儀器,將對(duì)火星地形及其構(gòu)成,火星磁場(chǎng)大小、大氣組成、氣溫、氣壓、風(fēng)力等方面展開探測(cè)。
不過,此次“祝融號(hào)”攜帶的探地雷達(dá)是以往火星探測(cè)器中沒有的,科學(xué)家將用它尋找地表之下零星的水或冰。探地雷達(dá)的原理很簡(jiǎn)單,就是通過該雷達(dá)向地下發(fā)射不同頻率的無線電波,通過對(duì)反射波進(jìn)行分析,探測(cè)火星地表下十幾米內(nèi)是否有水和冰塊。這些小塊的冰對(duì)于未來的載人任務(wù)很有價(jià)值。
“在海洋探險(xiǎn)時(shí)代,中國有鄭和下西洋的輝煌歷史,”今天中國的火星任務(wù)可以看作是明代探險(xiǎn)活動(dòng)的延續(xù)。
(1)如圖是“天問一號(hào)”攜帶“祝融號(hào)”在太空旅行的圖片,以“天問一號(hào)”為參照物,“祝融號(hào)”是 的(填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)。
(2)“祝融號(hào)火星六驅(qū)越野車”行進(jìn)過程中,利用火星表面和車輪之間產(chǎn)生的 力驅(qū)動(dòng)車輪前進(jìn)的。
(3)“祝融號(hào)”探地雷達(dá)發(fā)出的無線電波在真空中的傳播速度是 m/s。
考點(diǎn)3 廣播、電視和移動(dòng)通信
【典例7】(2022?徐州模擬)4G是第四代移動(dòng)通信及其技術(shù)的簡(jiǎn)稱,是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖象以及圖象傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品。4G網(wǎng)絡(luò)傳輸信息是用( )
A.微波B.超聲波C.紅外線D.可見光
【典例8】(2022?陽江一模)廣播電臺(tái)發(fā)射的無線電波是一種 (選填“電磁波”或“超聲波”),它 (選填“能”或“不能”)在真空中傳播;無線電波在空氣中的傳播速度為 m/s。
【典例9】(2021?重慶模擬)中國航天打響了5G爭(zhēng)奪戰(zhàn)的第一炮,他們計(jì)劃在2020年執(zhí)行一個(gè)代號(hào)為虹云工程的計(jì)劃,即通過發(fā)射一百多顆衛(wèi)星組網(wǎng)形成5G衛(wèi)星通信網(wǎng),從而覆蓋整個(gè)地球的5G網(wǎng)絡(luò)。那么5G會(huì)比4G牛多少?為什么能讓我們的生活方式升級(jí)換代?根據(jù)國際通信標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP的定義,5G將帶來三大應(yīng)用場(chǎng)景:
eMBB大帶寬:下載速率理論值將達(dá)到每秒10GB,將是當(dāng)前4G上網(wǎng)速率的10倍。
uRLLC低延時(shí):5G的理論延時(shí)是1ms,是4G延時(shí)的幾十分之一,基本達(dá)到了準(zhǔn)實(shí)時(shí)的水平。
mMTC廣聯(lián)接:5G單通信小區(qū)可以連接的物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量理論值將達(dá)到百萬級(jí)別,是4G的十倍以上。
我們生活中常聽說的AI技術(shù)、VR/AR技術(shù)與全息通信,雖然現(xiàn)在已經(jīng)部分應(yīng)用,但因?yàn)閭鬏斔俾什粔?,體驗(yàn)并不好,經(jīng)常出現(xiàn)卡頓。模糊甚至讓人暈眩。但如果有了5G,速率提高,360°的畫面都能夠清晰而穩(wěn)定的呈現(xiàn),我們就能真正體會(huì)到“遠(yuǎn)隔萬里卻身臨其境”的神奇了。特別是自動(dòng)駕駛的汽車與自動(dòng)駕駛載人飛行器,也都將有望在5G時(shí)代真正實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。
示例:
物理信息:覆蓋整個(gè)地球的5G網(wǎng)絡(luò);
物理知識(shí):5G衛(wèi)星通信傳遞信息是利用電磁波。
作答:
物理信息: ;
物理知識(shí): 。
考點(diǎn)4 越來越寬的信息之路
【典例10】(2022?天寧區(qū)校級(jí)二模)衛(wèi)星通信在傳遞信息過程中主要依靠( )
A.電磁波B.超聲波C.次聲波D.激光
【典例11】(2022?福田區(qū)校級(jí)模擬)關(guān)于能源、信息與材料,下列說法不正確的是( )
A.5G網(wǎng)絡(luò)所指的就是在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的第五代網(wǎng)絡(luò),經(jīng)測(cè)試5G下載速度是4G的15倍,因?yàn)?G網(wǎng)絡(luò)比4G網(wǎng)絡(luò)的電磁波在真空中傳播的速度小
B.指南針是磁性材料制成的,其南極指向地磁北極附近
C.利用半導(dǎo)體材料可以制作二極管
D.光纖通信利用激光傳遞信息的
【典例12】(2022?連云港模擬)“停課不停學(xué)”期間,同學(xué)們?cè)诩依镉秒娔X、手機(jī)等網(wǎng)絡(luò)工具進(jìn)行網(wǎng)上學(xué)習(xí);手機(jī)上網(wǎng)是通過 來傳遞信息的,而電腦一般是利用光纖進(jìn)行上網(wǎng),而光纖傳遞信息是利用了光的 (選填“直線傳播”或“反射”),也是信息高速公路兩大支柱之一。
鞏固訓(xùn)練
一、選擇題。
1.移動(dòng)電話機(jī)的說法正確的是( )
A.移動(dòng)電話機(jī)只是無線電發(fā)射臺(tái)
B.移動(dòng)電話機(jī)只是一個(gè)無線電接收臺(tái)
C.移動(dòng)電話機(jī)既能發(fā)射信號(hào),又能接收無線電信號(hào)
D.兩個(gè)移動(dòng)電話機(jī)之間可以直接通話,不需要通過基地臺(tái)
2.(2022?煙臺(tái))2022年4月16日,神舟十三號(hào)載人飛船完成既定任務(wù),順利返回地球。在空間站執(zhí)行任務(wù)過程中,煙臺(tái)籍宇航員王亞平為全國的同學(xué)們進(jìn)行了兩次精彩的太空授課,授課過程中信息的傳遞主要依靠( )
A.空氣B.超聲波C.次聲波D.電磁波
3.(2022?益陽)我國天問一號(hào)火星探測(cè)器通過一次任務(wù)完成火星環(huán)繞、著陸和巡視三大目標(biāo),標(biāo)志著我國在行星探測(cè)領(lǐng)域跨入了世界先進(jìn)行列。天問一號(hào)在環(huán)繞火星運(yùn)行過程中,下列說法正確的是( )
A.天問一號(hào)相對(duì)火星做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.天問一號(hào)相對(duì)火星處于靜止?fàn)顟B(tài)
C.天問一號(hào)通過聲波將信息傳回地球 D.天問一號(hào)通過電磁波將信息傳回地球
4.(2021?市南區(qū)一模)下列關(guān)于電磁波的應(yīng)用,不正確的是( )
A.廣播電臺(tái)是利用無線電波廣播的
B.微波爐是利用微波加熱物品的
C.北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)是利用電磁波傳輸信號(hào)的
D.醫(yī)院利用紅外線殺菌、X射線對(duì)人體透視
5.(2021?青白江區(qū)校級(jí)模擬)2017年3月,在北京人民大會(huì)堂召開的全國兩會(huì)圓滿結(jié)束,“開放的大門不關(guān),改革的腳步不?!?,這是今年全國人民兩會(huì)上最強(qiáng)的聲音,全國人民通過收聽廣播、觀看電視了解兩會(huì)的消息,倍感振奮。關(guān)于廣播和電視信號(hào),下列說法正確的是( )
A.廣播信號(hào)是超聲波B.廣播信號(hào)是次聲波
C.電視信號(hào)是電磁波D.電視信號(hào)是聲波
6.(2022?乳山市模擬)下列有關(guān)聲和電磁波的說法正確的是( )
A.“不敢高聲語,恐驚天上人”中的“高聲”是指音調(diào)高
B.利用衛(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航,其信息傳播的媒介與“B超”相同
C.風(fēng)吹樹枝發(fā)出聲音,說明聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的
D.“聞其聲便知其人”判斷的依據(jù)是人發(fā)出聲音的響度
二、填空題。
7.(2020?同心縣校級(jí)開學(xué))我們?cè)诖螂娫挄r(shí), 把變化的電流變成聲音, 把聲音信號(hào)變成變化的電流。
8.(2022?淮安)神舟十四號(hào)飛船將三名航天員送到中國空間站,航天員在空間站利用
向地面站傳送信息;飛船返回艙載著航天員返回地球,以飛船為參照物,地球是 。
9.(2022?柳州)被譽(yù)為2022年北京冬奧會(huì)“防疫神器”的體溫貼是一種無線電子測(cè)溫計(jì),如圖所示。使用很簡(jiǎn)單,它貼在人體皮膚后,吸收人體熱量,內(nèi)能 (選填“增加”或“減少”),達(dá)到與皮膚相同的溫度,其內(nèi)部發(fā)射電路將體溫信息以 波的形式發(fā)射到后臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)工作人員體溫的自動(dòng)監(jiān)測(cè)。
10.(2022?青海)如圖所示,磁懸浮盆景的底端有磁鐵,底座內(nèi)部有一個(gè)金屬線圈。線圈通電后,周圍產(chǎn)生 (選填“磁場(chǎng)”或“磁感線”),這是電流的 效應(yīng)。盆景能懸浮在空中,其原理是 同名磁極相互排斥 。
11.(2022?根河市校級(jí)模擬)電視信號(hào)的傳送是將頻率較低的音頻信號(hào)和視頻信號(hào)加載到頻率更高的電流上,產(chǎn)生電磁波發(fā)射到天空中,這種電流叫做射頻電流。如圖所示,是音頻信號(hào)、視頻信號(hào)和射頻信號(hào)波形的示意圖,其中表示射頻信號(hào)的是 ,該信號(hào)在真空中傳播速度為 m/s。
12.(2021?丹東)5G是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱,5G是利用 傳遞信息的。據(jù)專家預(yù)計(jì)到2030年5G網(wǎng)絡(luò)將完全開發(fā)和建立,將和光纖一道成為信息社會(huì)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施,其中光纖通信是利用光在光導(dǎo)纖維中多次 將信息傳到遠(yuǎn)方。
13.(2022?沈陽二模)利用衛(wèi)星來發(fā)射和接收 波信號(hào)應(yīng)用非常廣泛,例如中國建立的北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng),可提供全天候的即時(shí)定位服務(wù),用 顆同步衛(wèi)星就能實(shí)現(xiàn)全球通信。
三、解答題。
14.(2022?大慶模擬)如圖所示,世界上第一架3D打印無人駕駛飛機(jī)——“SULSA”,機(jī)身質(zhì)量?jī)H為3kg,翼展2m,它的主體部分是用把尼龍熔化后再凝固的方式層層打印出來的。SULSA被用來協(xié)助破冰船在南極破冰,它從破冰船的甲板上起飛,船上工作人員通過筆記本電腦對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,并接收通過機(jī)載攝像頭拍攝的實(shí)時(shí)畫面,為這艘破冰船探索最佳前行路徑,它結(jié)束任務(wù)后自動(dòng)在水上降落。SULSA為人們探索南極海域帶來極大的便利。請(qǐng)回答以下問題。
(1)筆記本電腦是利用了什么對(duì)SULSA進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的?
(2)機(jī)載攝像頭拍攝實(shí)時(shí)畫面的工作原理是什么?
第二十一章 信息的傳遞(解析版)
知識(shí)導(dǎo)航
知識(shí)點(diǎn)回顧
知識(shí)點(diǎn)1:現(xiàn)代順風(fēng)耳--電話
1、電話:1876年美國發(fā)明家貝爾發(fā)明了第一部電話
(1)基本結(jié)構(gòu):主要由話筒和聽筒組成。
(2)工作原理:話筒把聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào);聽筒把電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲信號(hào);聲音→話筒→
產(chǎn)生變化的電流→聽筒→振動(dòng)(聲音)。
2、電話交換機(jī):
(1)為了提高電話線路的利用率而發(fā)明的;
(2)用來實(shí)現(xiàn)兩部電話之間的轉(zhuǎn)換;
(3)使用交換機(jī),可以大幅度的減少電話線的數(shù)量。
3、模擬通信和數(shù)字通信
(1)模擬信號(hào):在話筒將聲音轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)時(shí),信號(hào)電流的頻率,振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化情況完全一樣,模仿聲音的“一舉一動(dòng)”這種電流傳遞的信號(hào)叫模擬信號(hào)。模擬通信:使用模擬信號(hào)的通信方式叫模擬通信,例如:傳統(tǒng)的市話通話,長(zhǎng)途通話。
(2)數(shù)字信號(hào):用不同符號(hào)的不同組合表示的信號(hào)叫做數(shù)字信號(hào)。數(shù)字通信:使用數(shù)字信號(hào)的通信方式叫數(shù)字通信,例如電子計(jì)算機(jī)是利用二進(jìn)制碼識(shí)別信息和處理信息。
(3)模擬通信在加工,放大和傳輸過程中抗干擾能力差,噪聲大,失真大;而數(shù)字信號(hào)形式簡(jiǎn)單,抗干擾能力強(qiáng),噪聲小,失真小。
(4)電話交換機(jī)間的信息是靠數(shù)字信號(hào)傳遞,而電話與電話機(jī)之間的信息傳遞靠模擬信號(hào),但是不論哪種通信都需要電話線。
知識(shí)點(diǎn)2:電磁波的海洋
1、電磁波:由導(dǎo)體中迅速變化的電流產(chǎn)生的,光也是一種電磁波。
2、有關(guān)波的物理量:
(1)振幅:波源偏離平衡位置的最大距離,單位是m;
(2)周期:波源振動(dòng)一次所需要的時(shí)間,單位是s;
(3)頻率:波源每秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù),單位是Hz;
(4)波長(zhǎng):波在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離,單位是m;
(5)波速:波在一秒內(nèi)傳播的距離,單位是m/s。
3、 電磁波是在空間傳播的周期性變化的電磁場(chǎng),由于電磁場(chǎng)本身具有物質(zhì)性,因此電磁波傳播時(shí)不需要介質(zhì),電磁波可以在真空中傳播。
4、各種電磁波的波速都相同,都等于光速,c= 3×108m/s,但頻率和波長(zhǎng)不相同,它們成反比。
5、電磁波的發(fā)射和接收
(1)發(fā)射:將要傳輸?shù)碾娦盘?hào)(音頻信號(hào),圖像信號(hào))加載到高頻電磁波(載波)上,再通過天線發(fā)射到空中的過程。
(2)接收:天線將電磁波接收下來,再通過接收器(收音機(jī),電視機(jī)等)將要傳輸?shù)碾娦盘?hào)取出來并放大,最后還原成聲音或圖像過程。
(3)“天線”可以同時(shí)接收多種頻率的電磁波,利用調(diào)諧器可以選出人們所需要的頻率。
6、 人類應(yīng)用電磁波傳播信息的歷史經(jīng)歷了以下變化:
(1)傳播的信息形式從文字→聲音→圖像;
(2)傳播的信息量由小到大;
(3)傳播的距離由近到遠(yuǎn);
(4)傳播的速度由慢到快。
7、電磁波的應(yīng)用
(1)微波爐:利用電磁波(波長(zhǎng)很短的微波)來加熱食品。
(2)雷達(dá):利用無線電波測(cè)定物體位置的無線電設(shè)備;工作原理:電磁波如果遇到尺寸明顯大于波長(zhǎng)的障礙物就要發(fā)生反射,雷達(dá)就是利用電磁波的這個(gè)原理,波長(zhǎng)越短,傳播直線性越好,反射性能越強(qiáng)。
(3)無線電波:電磁波中用于廣播、電視和移動(dòng)電話的頻率為數(shù)值數(shù)百千赫茲至數(shù)百兆赫茲的那部分叫做無線電波(無線電技術(shù)中使用的電磁波);根據(jù)波長(zhǎng)的不同而有不同傳播特征:分為地波,天波,空間波三種;激光:激光束平行度特別好,在傳播很遠(yuǎn)的距離后仍能保持一定的強(qiáng)度,制成激光測(cè)距雷達(dá);激光束的亮度高,在很小的空間和很短的時(shí)間內(nèi)能集中很大的能量,利用激光束切割物質(zhì),焊接金屬,醫(yī)學(xué)上稱作“光刀”。
知識(shí)點(diǎn)3:廣播、電視和移動(dòng)通信
1、無線電廣播信號(hào)的發(fā)射和接收:無線電廣播信號(hào)的發(fā)射由廣播電臺(tái)完成,無線電廣播信號(hào)的接收由收音機(jī)完成。
(1)發(fā)射:話筒把播音員的音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),然后用調(diào)制器把音頻電信號(hào)加載到高頻電磁波(載波)上,再通過天線發(fā)射到空中。
(2)接收:收音機(jī)天線接到電磁波,經(jīng)過收音機(jī)的調(diào)諧器選出特定頻率的信號(hào),電子電路在把音頻信號(hào)從中選出來,進(jìn)行放大,送到揚(yáng)聲器里,把音頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲音。
(3)注意:調(diào)諧器和調(diào)制器易錯(cuò):調(diào)制器是把音頻電信號(hào)加載到電磁波上的過程,而調(diào)諧器通俗叫做選臺(tái),是在接收過程中。
2、電視信號(hào)的發(fā)射和接收:電視信號(hào)的發(fā)射由電視臺(tái)完成,電視信號(hào)的接收由電視機(jī)完成。
(1)圖像信號(hào)的產(chǎn)生過程:攝像機(jī)把圖像變成電信號(hào),發(fā)射機(jī)把電信號(hào)加載到頻率很高的電磁波上,通過發(fā)射電線發(fā)射到空中。
(2)圖像信號(hào)的接收過程:電視機(jī)的接收天線把高頻信號(hào)接收下來,通過電視機(jī)把圖像信號(hào)取出來并放大,由顯像管把它還原成圖像。
※注意:聲音信號(hào)的產(chǎn)生,傳播和接收與無線電廣播的工作過程相似,與無線電信號(hào)一樣,單獨(dú)的圖像信號(hào)不能在空中傳播,必須以電磁波為載體傳播
3、移動(dòng)通信
(1)基本原理:移動(dòng)電話能將我們講話的信號(hào)利用電磁波發(fā)射到空中同時(shí)又能在空中捕獲電磁波得到對(duì)方講話的信號(hào)。
(2)優(yōu)點(diǎn):利用電磁波傳遞信息,只要在電磁波輻射到的區(qū)域都能進(jìn)行通話,比固話方便。
(3)缺點(diǎn):為了保證通話的質(zhì)量,必須建立較大的無線電臺(tái)進(jìn)行信號(hào)的轉(zhuǎn)換,這些固定的電臺(tái)叫做基地臺(tái)。
※移動(dòng)電話機(jī)既是無線電發(fā)射臺(tái)又是無線電接收臺(tái)。
知識(shí)點(diǎn)4:越來越寬的信息之路
1、 現(xiàn)代“信息高速公路”的兩大支柱是:衛(wèi)星通信和光纖通信;
(1)用三顆同步衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)全球通信。
(2)光纖通信優(yōu)點(diǎn)是:容量大、不受外界電磁場(chǎng)干擾、不怕潮濕、不怕腐蝕。
2、光纖實(shí)質(zhì)是很細(xì)很細(xì)的玻璃絲,光纖通信利用的是光的反射原理。
3、其他通信:微波通信、網(wǎng)絡(luò)通信。
4、世界上最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是因特網(wǎng),目前使用最頻繁的網(wǎng)絡(luò)通信形式是電子郵件。
典例分析
考點(diǎn)1 現(xiàn)代順風(fēng)耳--電話
【典例1】1876年第一部電話問世,發(fā)明電話的科學(xué)家是( )
A.愛迪生B.牛頓C.歐姆D.貝爾
【答案】D。
【解答】解:1876年,貝爾發(fā)明了電話,貝爾的電話由話筒和聽筒兩部分組成。愛迪生發(fā)明了電燈,牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力,歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律。
故選:D。
【典例2】下列信號(hào)中不屬于數(shù)字信號(hào)的是( )
A.古代,士兵們常在“烽火臺(tái)”上點(diǎn)起煙火,向遠(yuǎn)處的同伴傳遞敵人來犯的消息
B.電話機(jī)把說話聲音變?yōu)殡娦盘?hào)傳給電話交換機(jī)
C.漢字電報(bào)碼
D.海員舉起的紅色小旗或藍(lán)色小旗向?qū)Ψ酱槐硎镜男畔?br>【答案】B。
【解答】解:
A、古代,士兵們常在“烽火臺(tái)”上點(diǎn)起煙火,用不同數(shù)量的烽火傳達(dá)不同的信息的,屬于利用數(shù)字信號(hào)來傳遞的,故A不符合題意;
B、電話機(jī)用電流傳遞的信號(hào)叫做模擬信號(hào),故B符合題意;
C、漢字電報(bào)碼發(fā)出的信號(hào)是不連續(xù)的,是分立的信號(hào),屬于數(shù)字信號(hào),故C不符合題意;
D、如今的海軍使用的旗語與莫爾斯電碼一樣,由26個(gè)英文字母組成,屬于數(shù)字信號(hào)傳遞信息,故D不符合題意。
故選:B。
【典例3】電話的工作原理,如圖是老式電話機(jī)的原理圖。碳粒話筒相當(dāng)于一個(gè)變阻器,膜片振動(dòng)把碳粒壓緊和放松時(shí),相當(dāng)于圖中膜片帶動(dòng)滑片左右移動(dòng),使滑動(dòng)變阻器的電阻隨之發(fā)生變化,接通電源后電路中便產(chǎn)生了強(qiáng)弱變化的 電流 。聽筒中有一個(gè)電磁鐵,當(dāng)電流變化時(shí),它的 磁力 發(fā)生變化,對(duì)旁邊鐵質(zhì)膜片的引力也隨著改變,使膜片來回運(yùn)動(dòng)。將話筒和聽筒 串聯(lián) (填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)在電路中,二者電流的變化相同,聽筒中膜片往返運(yùn)動(dòng)的頻率跟話筒膜片振動(dòng)的頻率便相同,這樣,從聽筒中就聽到了對(duì)方說話的聲音。
【答案】電流;磁力;串聯(lián)。
【解答】解:碳粒話筒相當(dāng)于一個(gè)變阻器,膜片振動(dòng)把碳粒壓緊和放松時(shí),相當(dāng)于圖中膜片帶動(dòng)滑片左右移動(dòng),使滑動(dòng)變阻器的電阻隨之發(fā)生變化,對(duì)著話筒說話時(shí),電路中便產(chǎn)生了強(qiáng)弱變化的電流;
聽筒中有一個(gè)電磁鐵,當(dāng)電流變化時(shí),它的磁力發(fā)生變化,對(duì)旁邊鐵質(zhì)膜片的引力也隨著改變,使膜片來回運(yùn)動(dòng)。
將話筒和聽筒串聯(lián)在電路中,二者電流的變化相同,聽筒中膜片往返運(yùn)動(dòng)的頻率跟話筒膜片振動(dòng)的頻率便相同,這樣,從聽筒中就聽到了對(duì)方說話的聲音。
故答案為:電流;磁力;串聯(lián)。
考點(diǎn)2 電磁波的海洋
【典例4】(2022?攀枝花)電磁波在我們的生產(chǎn)、生活以及科學(xué)研究中扮演著非常重要的角色。下列關(guān)于電磁波的說法中錯(cuò)誤的是( )
A.“祝融號(hào)”火星車?yán)秒姶挪ㄏ虻厍騻鬟f信息
B.導(dǎo)線中的電流迅速變化會(huì)在空間產(chǎn)生電磁波
C.微波爐是用電磁波來加熱食品的
D.光不是電磁波
【答案】D。
【解答】解:A、“祝融號(hào)”火星車?yán)秒姶挪▽⑿畔骰氐厍?,故A正確;
B、變化的電流會(huì)激起電磁波,故B正確;
C、微波爐是利用電磁波來加熱食品的,故C正確;
D、光本身就是一種電磁波,故D錯(cuò)誤。
故選:D。
【典例5】(2022?六盤水)2021年12月9日,航天員翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站為我們帶來了天宮課堂第一課。如圖所示是王亞平向水球中注入藍(lán)色顏料的情景。觀察到透明的水球迅速變成了藍(lán)色,這是 擴(kuò)散 現(xiàn)象。上課時(shí),航天員和地面學(xué)生互動(dòng)交流的信息通過 電磁波 傳遞。
【答案】擴(kuò)散;電磁波。
【解答】解:如圖所示,是王亞平在展示向一個(gè)水球內(nèi)注入藍(lán)色染劑時(shí)的情景,我們可觀察到透明的水球迅速變成了藍(lán)色,這說明分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),屬于擴(kuò)散現(xiàn)象;電磁波可以在真空中傳播,航天員與學(xué)生互動(dòng)是通過電磁波傳遞信息的。
故答案為:擴(kuò)散;電磁波。
【典例6】(2021?赤峰)閱讀材料,回答下述問題:
火星上的新來客
2021年5月15日,在經(jīng)歷了296天的太空之旅后,“天問一號(hào)”火星探測(cè)器所攜帶的“祝融號(hào)”火星車及其著陸組合體成功降落在火星,實(shí)現(xiàn)了首次探測(cè)即成功著陸。
“祝融號(hào)”的機(jī)身被設(shè)計(jì)成可升降的主動(dòng)懸架結(jié)構(gòu),能夠自由轉(zhuǎn)向,六個(gè)輪子均獨(dú)立驅(qū)動(dòng),多輪懸空的條件下依然能自由移動(dòng),成為一輛不折不扣的“火星六驅(qū)越野車”。借助六個(gè)輪子,“祝融號(hào)”從著陸平臺(tái)移動(dòng)到火星塵埃中之后,打開蝴蝶狀可折疊太陽能電池板,開始火星探索。它攜帶有6臺(tái)科研儀器,將對(duì)火星地形及其構(gòu)成,火星磁場(chǎng)大小、大氣組成、氣溫、氣壓、風(fēng)力等方面展開探測(cè)。
不過,此次“祝融號(hào)”攜帶的探地雷達(dá)是以往火星探測(cè)器中沒有的,科學(xué)家將用它尋找地表之下零星的水或冰。探地雷達(dá)的原理很簡(jiǎn)單,就是通過該雷達(dá)向地下發(fā)射不同頻率的無線電波,通過對(duì)反射波進(jìn)行分析,探測(cè)火星地表下十幾米內(nèi)是否有水和冰塊。這些小塊的冰對(duì)于未來的載人任務(wù)很有價(jià)值。
“在海洋探險(xiǎn)時(shí)代,中國有鄭和下西洋的輝煌歷史,”今天中國的火星任務(wù)可以看作是明代探險(xiǎn)活動(dòng)的延續(xù)。
(1)如圖是“天問一號(hào)”攜帶“祝融號(hào)”在太空旅行的圖片,以“天問一號(hào)”為參照物,“祝融號(hào)”是 靜止 的(填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)。
(2)“祝融號(hào)火星六驅(qū)越野車”行進(jìn)過程中,利用火星表面和車輪之間產(chǎn)生的 摩擦 力驅(qū)動(dòng)車輪前進(jìn)的。
(3)“祝融號(hào)”探地雷達(dá)發(fā)出的無線電波在真空中的傳播速度是 3×108 m/s。
【答案】(1)靜止;(2)摩擦;(3)3×108。
【解答】解:(1)“天問一號(hào)”攜帶“祝融號(hào)”在太空旅行:,以“天問一號(hào)”為參照物,“祝融號(hào)”位置沒有發(fā)生改變,所以是靜止的;
(2)能在火星表面行進(jìn),是因?yàn)榛鹦潜砻婧蛙囕喼g有摩擦力;
(3)無線電波在真空中的傳播速度是3×108m/s。
故答案為:(1)靜止;(2)摩擦;(3)3×108。
考點(diǎn)3 廣播、電視和移動(dòng)通信
【典例7】(2022?徐州模擬)4G是第四代移動(dòng)通信及其技術(shù)的簡(jiǎn)稱,是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖象以及圖象傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品。4G網(wǎng)絡(luò)傳輸信息是用( )
A.微波B.超聲波C.紅外線D.可見光
【答案】A。
【解答】解:
A.微波也是電磁波,手機(jī)是利用電磁波傳遞信號(hào)的,4G手機(jī)只不過是傳遞信息的容量大了,內(nèi)容多了,但仍是用電磁波在傳遞,故A符合題意;
B.超聲波是聲波,也可以傳遞信息,但不能用于手機(jī)的傳遞,故B不符合題意;
C.紅外線屬于光,也是一種電磁波,但它的頻率不適合手機(jī)的傳遞波段,故C不符合題意;
D.可見光,也是一種電磁波,但它的頻率不適合手機(jī)的傳遞波段,故D不符合題意。
故選:A。
【典例8】(2022?陽江一模)廣播電臺(tái)發(fā)射的無線電波是一種 電磁波 (選填“電磁波”或“超聲波”),它 能 (選填“能”或“不能”)在真空中傳播;無線電波在空氣中的傳播速度為 3×108 m/s。
【答案】電磁波;能;3×108。
【解答】解:廣播電臺(tái)發(fā)射的無線電波是一種電磁波,電磁波的傳播不需要介質(zhì),能在真空中傳播;無線電波在空氣中的傳播速度為3×108m/s。
故答案為:電磁波;能;3×108。
【典例9】(2021?重慶模擬)中國航天打響了5G爭(zhēng)奪戰(zhàn)的第一炮,他們計(jì)劃在2020年執(zhí)行一個(gè)代號(hào)為虹云工程的計(jì)劃,即通過發(fā)射一百多顆衛(wèi)星組網(wǎng)形成5G衛(wèi)星通信網(wǎng),從而覆蓋整個(gè)地球的5G網(wǎng)絡(luò)。那么5G會(huì)比4G牛多少?為什么能讓我們的生活方式升級(jí)換代?根據(jù)國際通信標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP的定義,5G將帶來三大應(yīng)用場(chǎng)景:
eMBB大帶寬:下載速率理論值將達(dá)到每秒10GB,將是當(dāng)前4G上網(wǎng)速率的10倍。
uRLLC低延時(shí):5G的理論延時(shí)是1ms,是4G延時(shí)的幾十分之一,基本達(dá)到了準(zhǔn)實(shí)時(shí)的水平。
mMTC廣聯(lián)接:5G單通信小區(qū)可以連接的物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量理論值將達(dá)到百萬級(jí)別,是4G的十倍以上。
我們生活中常聽說的AI技術(shù)、VR/AR技術(shù)與全息通信,雖然現(xiàn)在已經(jīng)部分應(yīng)用,但因?yàn)閭鬏斔俾什粔颍w驗(yàn)并不好,經(jīng)常出現(xiàn)卡頓。模糊甚至讓人暈眩。但如果有了5G,速率提高,360°的畫面都能夠清晰而穩(wěn)定的呈現(xiàn),我們就能真正體會(huì)到“遠(yuǎn)隔萬里卻身臨其境”的神奇了。特別是自動(dòng)駕駛的汽車與自動(dòng)駕駛載人飛行器,也都將有望在5G時(shí)代真正實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。
示例:
物理信息:覆蓋整個(gè)地球的5G網(wǎng)絡(luò);
物理知識(shí):5G衛(wèi)星通信傳遞信息是利用電磁波。
作答:
物理信息: 5G下載速度是當(dāng)前4G上網(wǎng)速率的10倍 ;
物理知識(shí): 全息通信傳遞信息是利用電磁波 。
【答案】5G下載速度是當(dāng)前4G上網(wǎng)速率的10倍;全息通信傳遞信息是利用電磁波。
【解答】解:物理信息:5G下載速度是當(dāng)前4G上網(wǎng)速率的10倍;
物理知識(shí):全息通信傳遞信息是利用電磁波。
故答案為:5G下載速度是當(dāng)前4G上網(wǎng)速率的10倍;全息通信傳遞信息是利用電磁波。
考點(diǎn)4 越來越寬的信息之路
【典例10】(2022?天寧區(qū)校級(jí)二模)衛(wèi)星通信在傳遞信息過程中主要依靠( )
A.電磁波B.超聲波C.次聲波D.激光
【答案】A。
【解答】解:衛(wèi)星和地面的聯(lián)系靠電磁波,將圖片和聲音等信號(hào)調(diào)制到電磁波上,把電磁波當(dāng)成載體發(fā)射回地面,所以它傳遞信息利用的是電磁波。
故選:A。
【典例11】(2022?福田區(qū)校級(jí)模擬)關(guān)于能源、信息與材料,下列說法不正確的是( )
A.5G網(wǎng)絡(luò)所指的就是在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的第五代網(wǎng)絡(luò),經(jīng)測(cè)試5G下載速度是4G的15倍,因?yàn)?G網(wǎng)絡(luò)比4G網(wǎng)絡(luò)的電磁波在真空中傳播的速度小
B.指南針是磁性材料制成的,其南極指向地磁北極附近
C.利用半導(dǎo)體材料可以制作二極管
D.光纖通信利用激光傳遞信息的
【答案】A。
【解答】解:A、5G網(wǎng)絡(luò)和4G網(wǎng)絡(luò)的電磁波在真空中傳播的速度一樣快,故A錯(cuò)誤;
B、地磁場(chǎng)的南北極與地理南北極相反,指南針是磁性材料制成的,其南極指向地磁北極附近,故B正確;
C、二極管具有單向?qū)щ娦裕冒雽?dǎo)體材料可以制作二極管,故C正確;
D、激光屬于電磁波,光纖通信利用激光傳遞信息的,故D正確。
故選:A。
【典例12】(2022?連云港模擬)“停課不停學(xué)”期間,同學(xué)們?cè)诩依镉秒娔X、手機(jī)等網(wǎng)絡(luò)工具進(jìn)行網(wǎng)上學(xué)習(xí);手機(jī)上網(wǎng)是通過 電磁波 來傳遞信息的,而電腦一般是利用光纖進(jìn)行上網(wǎng),而光纖傳遞信息是利用了光的 反射 (選填“直線傳播”或“反射”),也是信息高速公路兩大支柱之一。
【答案】電磁波;反射。
【解答】解:手機(jī)上網(wǎng)是利用電磁波接收和發(fā)送信號(hào)的;光纖通信是利用激光反射傳輸信號(hào)的。
故答案為:電磁波;反射。
鞏固訓(xùn)練
一、選擇題。
1.移動(dòng)電話機(jī)的說法正確的是( )
A.移動(dòng)電話機(jī)只是無線電發(fā)射臺(tái)
B.移動(dòng)電話機(jī)只是一個(gè)無線電接收臺(tái)
C.移動(dòng)電話機(jī)既能發(fā)射信號(hào),又能接收無線電信號(hào)
D.兩個(gè)移動(dòng)電話機(jī)之間可以直接通話,不需要通過基地臺(tái)
【答案】C。
【解答】解:移動(dòng)電話機(jī)既是無線電發(fā)射臺(tái),又是無線電接受臺(tái),故AB錯(cuò)誤;
移動(dòng)電話機(jī)是通過發(fā)射和接收電磁波來實(shí)現(xiàn)通信的,故C正確;
兩個(gè)移動(dòng)電話機(jī)之間通話時(shí),每個(gè)移動(dòng)電話機(jī)都需要通過基地臺(tái),故D錯(cuò)誤;
故選:C。
2.(2022?煙臺(tái))2022年4月16日,神舟十三號(hào)載人飛船完成既定任務(wù),順利返回地球。在空間站執(zhí)行任務(wù)過程中,煙臺(tái)籍宇航員王亞平為全國的同學(xué)們進(jìn)行了兩次精彩的太空授課,授課過程中信息的傳遞主要依靠( )
A.空氣B.超聲波C.次聲波D.電磁波
【答案】D。
【解答】解:宇航員授課過程中信息的傳遞主要依靠電磁波。
故選:D。
3.(2022?益陽)我國天問一號(hào)火星探測(cè)器通過一次任務(wù)完成火星環(huán)繞、著陸和巡視三大目標(biāo),標(biāo)志著我國在行星探測(cè)領(lǐng)域跨入了世界先進(jìn)行列。天問一號(hào)在環(huán)繞火星運(yùn)行過程中,下列說法正確的是( )
A.天問一號(hào)相對(duì)火星做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.天問一號(hào)相對(duì)火星處于靜止?fàn)顟B(tài)
C.天問一號(hào)通過聲波將信息傳回地球 D.天問一號(hào)通過電磁波將信息傳回地球
【答案】D。
【解答】解:A、天問一號(hào)環(huán)繞火星運(yùn)動(dòng),不是沿直線,所以不是勻速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B、天問一號(hào)在環(huán)繞火星運(yùn)行,說明天問一號(hào)相對(duì)于火星位置發(fā)生改變,是運(yùn)動(dòng)的,故B錯(cuò)誤;
CD、太空中是真空的,不能傳播聲音,所以天問一號(hào)不能通過聲波將信息傳回地球,而是依靠電磁波,故C錯(cuò)誤、D正確。
故選:D。
4.(2021?市南區(qū)一模)下列關(guān)于電磁波的應(yīng)用,不正確的是( )
A.廣播電臺(tái)是利用無線電波廣播的
B.微波爐是利用微波加熱物品的
C.北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)是利用電磁波傳輸信號(hào)的
D.醫(yī)院利用紅外線殺菌、X射線對(duì)人體透視
【答案】D。
【解答】解:A、無線電廣播是利用電磁波將信息傳播出去,故A正確;
B、微波爐是利用磁控管將電能轉(zhuǎn)化為微波輻射能,微波輻射引起食物內(nèi)部的水分子振動(dòng)摩擦,從而產(chǎn)生熱量,故B正確;
C、北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)是利用電磁波傳輸信號(hào)的,故C正確;
D、紫外線的化學(xué)作用強(qiáng),紫外線在生活中的應(yīng)用很廣,醫(yī)院利用紫外線殺菌,故D錯(cuò)誤。
故選:D。
5.(2021?青白江區(qū)校級(jí)模擬)2017年3月,在北京人民大會(huì)堂召開的全國兩會(huì)圓滿結(jié)束,“開放的大門不關(guān),改革的腳步不?!?,這是今年全國人民兩會(huì)上最強(qiáng)的聲音,全國人民通過收聽廣播、觀看電視了解兩會(huì)的消息,倍感振奮。關(guān)于廣播和電視信號(hào),下列說法正確的是( )
A.廣播信號(hào)是超聲波B.廣播信號(hào)是次聲波
C.電視信號(hào)是電磁波D.電視信號(hào)是聲波
【答案】C。
【解答】解:廣播信號(hào)和電視信號(hào)都是利用電磁波來傳遞信息的,故C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選:C。
6.(2022?乳山市模擬)下列有關(guān)聲和電磁波的說法正確的是( )
A.“不敢高聲語,恐驚天上人”中的“高聲”是指音調(diào)高
B.利用衛(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航,其信息傳播的媒介與“B超”相同
C.風(fēng)吹樹枝發(fā)出聲音,說明聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的
D.“聞其聲便知其人”判斷的依據(jù)是人發(fā)出聲音的響度
【答案】C。
【解答】解:A.詩句“不敢高聲語,恐驚天上人”中的“不敢高聲語”意思是不敢大聲說話,所以“高”是指聲音的響度大,故A錯(cuò)誤;
B.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)傳遞信息利用的是電磁波,“B超”是利用超聲波,故B錯(cuò)誤;
C.聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的,風(fēng)吹樹枝發(fā)出聲音,這是由樹枝的振動(dòng)發(fā)出的聲音,故C正確;
D.不同的人說話音色不同,所以“聞其聲知其人”是根據(jù)聲音的音色來判斷的,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
二、填空題。
7.(2020?同心縣校級(jí)開學(xué))我們?cè)诖螂娫挄r(shí), 聽筒 把變化的電流變成聲音, 話筒 把聲音信號(hào)變成變化的電流。
【答案】聽筒;話筒。
【解答】解:電話的話筒把聲音的信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)弱變化的電流的信號(hào)傳遞出去,再通過聽筒把強(qiáng)弱變化的電流信號(hào)變成聲音的信號(hào),把傳輸?shù)穆曇暨€原出來。
故答案為:聽筒;話筒。
8.(2022?淮安)神舟十四號(hào)飛船將三名航天員送到中國空間站,航天員在空間站利用 電磁波 向地面站傳送信息;飛船返回艙載著航天員返回地球,以飛船為參照物,地球是 運(yùn)動(dòng)的 。
【答案】電磁波;運(yùn)動(dòng)的。
【解答】解:航天員在空間站利用電磁波向地面站傳送信息的;飛船返回艙載著航天員返回地球,以飛船為參照物,地球與飛船之間發(fā)生了位置的變化,是運(yùn)動(dòng)的。
故答案為:電磁波;運(yùn)動(dòng)的。
9.(2022?柳州)被譽(yù)為2022年北京冬奧會(huì)“防疫神器”的體溫貼是一種無線電子測(cè)溫計(jì),如圖所示。使用很簡(jiǎn)單,它貼在人體皮膚后,吸收人體熱量,內(nèi)能 增加 (選填“增加”或“減少”),達(dá)到與皮膚相同的溫度,其內(nèi)部發(fā)射電路將體溫信息以 電磁 波的形式發(fā)射到后臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)工作人員體溫的自動(dòng)監(jiān)測(cè)。
【答案】增加;電磁。
【解答】解:物體吸收熱量,內(nèi)能增加,故體溫貼貼在人體皮膚后,從人體吸收熱量,內(nèi)能增加;
電磁波可以傳遞信息。體溫貼達(dá)到與皮膚相同的溫度,其內(nèi)部發(fā)射電路將體溫信息以電磁波的形式發(fā)射到后臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)工作人員體溫的自動(dòng)監(jiān)測(cè)。
故答案為:增加;電磁。
10.(2022?青海)如圖所示,磁懸浮盆景的底端有磁鐵,底座內(nèi)部有一個(gè)金屬線圈。線圈通電后,周圍產(chǎn)生 磁場(chǎng) (選填“磁場(chǎng)”或“磁感線”),這是電流的 磁 效應(yīng)。盆景能懸浮在空中,其原理是 同名磁極相互排斥 。
【答案】磁場(chǎng);磁;同名磁極相互排斥。
【解答】解:通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng),但不存在磁感線,磁感線是人們?yōu)榱诵蜗蠓奖愕拿枋龃艌?chǎng)而假想的曲線;
底座內(nèi)部有一個(gè)金屬線圈,通電有磁性,斷電無磁性,說明磁懸浮盆景是利用電流的磁效應(yīng)工作的;
根據(jù)同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引可知,盆景能懸浮在空中是同名磁極相互排斥的原因。
故答案為:磁場(chǎng);磁;同名磁極相互排斥。
11.(2022?根河市校級(jí)模擬)電視信號(hào)的傳送是將頻率較低的音頻信號(hào)和視頻信號(hào)加載到頻率更高的電流上,產(chǎn)生電磁波發(fā)射到天空中,這種電流叫做射頻電流。如圖所示,是音頻信號(hào)、視頻信號(hào)和射頻信號(hào)波形的示意圖,其中表示射頻信號(hào)的是 丙 ,該信號(hào)在真空中傳播速度為 3×108 m/s。
【答案】丙;3×108。
【解答】解:由大約在幾十赫到幾千赫之間,叫做音頻信號(hào),頻率在幾赫到幾兆赫之間,叫做視頻信號(hào)可知,視頻信號(hào)的頻率大于音頻信號(hào)的頻率,射頻電流是把音頻電流和視頻電流加載到頻率更高的電流上,因此頻率最高的是射頻信號(hào),
由波形圖可知,丙頻率最高,為射頻信號(hào),甲頻率最低,為音頻信號(hào),乙為視頻信號(hào),該信號(hào)在真空中傳播速度為3×108m/s。
故答案為:丙;3×108。
12.(2021?丹東)5G是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱,5G是利用 電磁波 傳遞信息的。據(jù)專家預(yù)計(jì)到2030年5G網(wǎng)絡(luò)將完全開發(fā)和建立,將和光纖一道成為信息社會(huì)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施,其中光纖通信是利用光在光導(dǎo)纖維中多次 反射 將信息傳到遠(yuǎn)方。
【答案】電磁波;反射。
【解答】解:(1)移動(dòng)通信主要是依靠無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),就是利用電磁波進(jìn)行信息傳輸;
(2)光纖通信是利用激光在光導(dǎo)纖維中多次反射,將攜帶的信息傳到遠(yuǎn)方。
故答案為:電磁波;反射。
13.(2022?沈陽二模)利用衛(wèi)星來發(fā)射和接收 電磁 波信號(hào)應(yīng)用非常廣泛,例如中國建立的北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng),可提供全天候的即時(shí)定位服務(wù),用 三 顆同步衛(wèi)星就能實(shí)現(xiàn)全球通信。
【答案】電磁;三。
【解答】解:衛(wèi)星通信是利用電磁波傳遞或接收信息;
用三顆地球同步衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)全球通信。
故答案為:電磁;三。
三、解答題。
14.(2022?大慶模擬)如圖所示,世界上第一架3D打印無人駕駛飛機(jī)——“SULSA”,機(jī)身質(zhì)量?jī)H為3kg,翼展2m,它的主體部分是用把尼龍熔化后再凝固的方式層層打印出來的。SULSA被用來協(xié)助破冰船在南極破冰,它從破冰船的甲板上起飛,船上工作人員通過筆記本電腦對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,并接收通過機(jī)載攝像頭拍攝的實(shí)時(shí)畫面,為這艘破冰船探索最佳前行路徑,它結(jié)束任務(wù)后自動(dòng)在水上降落。SULSA為人們探索南極海域帶來極大的便利。請(qǐng)回答以下問題。
(1)筆記本電腦是利用了什么對(duì)SULSA進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的?
(2)機(jī)載攝像頭拍攝實(shí)時(shí)畫面的工作原理是什么?
【解答】答:電磁波能傳遞信息,船上工作人員用電腦通過電磁波波對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程控制;
機(jī)載攝像頭的成像原理與照相機(jī)相同,利用的原理是當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí),凸透鏡成的是倒立、縮小的實(shí)像。

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